cOSFI A 0,95 dAl 2016

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RIFASAMENTO:
cosfi a 0,95 dal 2016
... SECONDO LA DELIBERA AEEG 180/2013/R/EEL
Nel nostro settore si prospetta una
dell’obiettivo nazionale di rispar-
interessante ipotesi di mercato e di
mio energetico.
I DOCUMENTI AEEG
La revisione dei meccanismi
lavoro per installatori e professionisti alla quale in effetti non è stato
I contenuti della Delibera AEEG
relativi ai prelievi di energia
ancora dato il dovuto risalto.
180/2013/R/EEL in materia di
reattiva, finalizzata al sostegno e
rifasamento degli impianti elettrici
alla promozione dell’efficienza e
L’opportunità deriva dall’appli-
non devono stupire. L’ottimizzazio-
dell’economicità dei servizi infra-
cazione della Delibera AEEG
ne del trasporto di energia rappre-
strutturali viene proposta dall’Au-
180/2013/R/EEL in materia di
senta infatti il completamento del
thority per la prima volta nel 2011,
regolazione tariffaria per i prelievi
processo di progresso tecnico del
con il documento per la consulta-
di energia reattiva.
comparto, dopo aver lavorato per
zione AEEG DCO 13/11 “Regola-
anni sulla produzione e sui carichi.
zione tariffaria dei prelievi e delle
Il nuovo documento dell’Authority,
immissioni di potenza ed energia
come vedremo in seguito, impone
Un passo molto importante, se
reattiva nei punti di prelievo e nei
agli utenti BT, MT e AT requisiti più
consideriamo che nel 2013 in italia
punti di interconnessione tra reti“.
stringenti per quanto riguarda il pre-
le perdite in rete ammontavano al
lievo di energia reattiva dalla rete.
6,7 %. Il problema riguarda anche
Nel 2012 il successivo docu-
la gestione delle reti nel loro
mento di consultazione AEEG
La Delibera si inserisce nel conte-
complesso. Con un basso cosfi si
76/2012/R/EEL, dallo stesso titolo
sto di efficientamento energetico
riduce infatti la capacità di tra-
del precedente, conteneva gli
descritto dal Decreto Legislativo
sporto delle linee.
orientamenti finali.
recependo la direttiva 2012/27/UE
Per correggere questo fenomeno
La Delibera AEEG 180/2013/R/EEL
sull’efficienza energetica, stabi-
occorre essere più rigidi e miglio-
rappresenta il documento finale di
lisce un quadro di misure per la
rare il fattore di potenza, ricorren-
riferimento per il periodo di rego-
promozione e il miglioramento
do al rifasamento degli impianti.
lazione 2016-2019.
4 luglio 2014, n. 102, il quale,
dell’efficienza energetica che
concorrono al conseguimento
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Principali norme in materia di rifasamento degli impianti elettrici CT33 CEI
CEI EN 60931-1
CEI EN 60831-1
Condensatori statici di rifasa-
Condensatori statici di rifasa-
mento di tipo non autorigene-
mento di tipo autorigenerabile
rabile per impianti di energia
per impianti di energia a cor-
a corrente alternata con
rente alternata con tensione
tensione nominale inferiore o
nominale inferiore o uguale
uguale a 1000V
a 1000 V
CEI EN 61642
CEI EN 61921
Reti industriali in corrente
alternata affette da armoniche:
Condensatori di potenza:
applicazione di filtri
Batterie di rifasamento
e di condensatori statici
a bassa tensione
di rifasamento
al funzionamento degli utilizzatori
La corrente totale è quella che
corrente alternata che richiedono la
viene indicata da un amperometro
Nei circuiti a corrente alternata la
presenza di campi magnetici. Essa
inserito nel circuito; la corrente
corrente assorbita dalla maggior
pertanto non produce lavoro utile.
attiva non può essere invece indi-
IL FATTORE DI POTENZA
cata da un amperometro, ma può
parte degli utilizzatori si può considerare come costituita da due
Il prodotto della corrente reattiva
essere facilmente dedotta dal va-
componenti di natura diversa che
per la tensione rappresenta la
lore della potenza attiva assorbita
possiamo definire rispettivamente
potenza reattiva (espressa in vol-
nel circuito, misurabile mediante
magnetizzante e attiva.
tampere reattivi, simbolo var).
un wattmetro.
Il funzionamento di questi utilizLa componente attiva è quella che,
zatori è legato pertanto ad un as-
La corrente attiva Ia è sempre
come dice il nome, produce lavoro
sorbimento di corrente superiore
in concordanza di fase con la
utile agendo per mezzo della mac-
a quello corrispondente al lavoro
tensione U mentre la corrente re-
china o dell’apparecchio relativo;
meccanico, perdite comprese,
attiva Ir è sempre in ritardo di 90°
il prodotto della corrente attiva in
che l’utilizzatore stesso fornisce.
sulla tensione (figura 1).
ampere per la tensione dell’impianto in volt rappresenta la potenza
attiva (espressa in watt, simbolo
W) assorbita dall’utilizzatore per
essere convertita (con la deduzione dell’energia perduta trasformata
in calore) in lavoro utile.
La componente magnetizzante
(chiamata anche corrente reattiva) della corrente necessaria ai
fini esclusivi di produrre il flusso
di magnetizzazione necessario
Figura 1 - Diagramma vettoriale delle correnti in un circuito.
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Ne deriva che la corrente totale
ito monofase si rileva mediante
tra corrente reattiva e la corrente
I risultante delle due componenti
un voltmetro e un amperometro
totale secondo la seguente:
Ia e Ir è sempre in ritardo rispetto
la tensione U e la corrente I (che
alla tensione U di un certo ango-
è, come detto sopra, la corren-
lo φ che dipende dai valori delle
te totale), per avere la corrente
due componenti attiva e reattiva.
effettiva in quel circuito, il prodotto
Conseguentemente si può defini-
Nel senso che quanto minore è
deve essere ancora moltiplicato
re la potenza reattiva (che è quel-
la componente reattiva tanto più
per il fattore di potenza (sempre
la che corrisponde alla corrente
piccolo è l’angolo φ.
compreso tra 0 e 1) ottenendosi
reattiva o magnetizzante) con le
col prodotto U * I * cos φ i watt
formule:
Al limite quando la componente
di potenza effettiva circolanti nel
Ir = 0 la corrente Ia coincide con
circuito.
sen φ = Ir / I
Q = U * I sen φ = U * Ir
nei circuiti monofase;
la corrente totale I e tutta la potenza assorbita dall’utilizzatore è
La potenza effettiva e quindi
trasformata in lavoro.
quella chiamata potenza attiva è
Q = √3 * U * I sen φ = √3 * U * Ir
desumibile dalle relazioni:
nei circuiti trifase.
utilizzatori esclusivamente resisti-
P = U * I * cos φ = U * Ia
La potenza reattiva non pro-
vi quali i forni a resistenza, le lam-
nei circuiti monofase;
ducendo lavoro utile non viene
E’ questo il caso dei circuiti con
trasformata ma risulta alterna-
pade a incandescenza, ecc. che
assorbono solo corrente attiva.
P = √3 * U * I cos φ = √3 * U * Ia
tivamente assorbita dal campo
nei circuiti trifase ( √3 vale 1,73).
magnetico e quindi restituita al
circuito elettrico.
Il diagramma vettoriale della corrente (figura 1) consente di defi-
Analogamente la funzione trigono-
Al prodotto della tensione U per la
nire la relazione matematica che
metrica sen φ esprime il rapporto
corrente I effettivamente circolan-
lega le correnti tra loro:
il rapporto tra la corrente attiva Ia
P = U * I cos φ
Ia = I cos φ
S=U*I
e la corrente totale I viene definito
“fattore di potenza”: Ir / I = f
una relazione del genere è sinteticamente tradotta in formula dalla
funzione trigonometrica coseno
dell’angolo φ (abbreviazione cos
φ) compreso tra la corrente I e la
componente Ia (figura 2).
Tale funzione viene chiamata
anche fattore di potenza per la
ragione che, quando in un circu-
Ir = I sen φ
Q = U * I sen φ
Figura 2 - Rappresentazione grafica delle relazioni che legano correnti e
potenze in un circuito.
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te viene dato il nome di potenza
te a 3450 W è quindi data dalla
In altri termini l’utilizzatore assor-
apparente:
relazione: corrente attiva
be potenza apparente superiore
Ia = P / U = 3450 / 230 = 15 A
alla potenza attiva necessaria per
S = U * I (VA)
e per quanto prima esposto il
produrre il lavoro richiesto.
per i circuiti monofase;
fattore di potenza risulta:
La corrente reattiva Ir assorbita,
cos φ = Ia / I = 15 / 31 = 0,48
pur non venendo utilizzata per
S = √3 * U * I
A tale valore del cos φ corrispon-
produrre lavoro, tuttavia deve
per i circuiti trifase;
de un angolo di ritardo (sfasa-
essere comunque fornita per cui
mento) di circa 60° della corrente
per i generatori e per le linee di
valori in base al quale deve esse-
totale I rispetto alla tensione U
trasmissione e di distribuzione
re dimensionato il circuito.
agente nel circuito.
equivale ad un carico supplementare.
Infatti mentre la tensione condiziona la scelta del tipo di isola-
E’ evidente che quanto più il
mento, la corrente totale I influi-
fattore di potenza è inferiore a 1
La tabella 1 indica le apparec-
sce sulla scelta della sezione del
tanto maggiore è la corrente I che
chiature che presentano un
conduttore e delle caratteristiche
interessa il circuito e gli utilizzatori
fattore di potenza particolarmente
dei componenti del circuito.
a parità di corrente attiva Ia.
basso.
Utilizzatori
Tenuto conto delle relazioni che
cos φ
esprimono le potenze attiva P e
apparente S il fattore di potenza
può essere determinato anche
con l’espressione:
motore sincrono
fattore di carico (%)
cos φ = P / S
A titolo di esempio si consideri un
utilizzatore monofase alimentato
a 230 V.
Gli apparecchi di misura, voltmetro (V), amperometro (A) e watt-
5
0,17
10
0,35
25
0,55
50
0,73
75
0,80
100
0,85
lampade fluorescenti
0,5
lampade a scarica
0,4 - 0,6
forno a induzione
0,85
saldatrice a punti
0,8 - 0,9
metro (W) (figura 3) consentono
saldatore ad arco
gruppo statico
0,5
di rilevare in un certo momento i
saldatore ad arco
gruppo rotativo
0,7 - 0,9
seguenti valori:
saldatore ad arco
trasformatore-raddrizzatore
0,7 - 0,8
- indicazione voltmetro: U = 230 V;
- indicazione amperometro: I = 31 A;
- indicazione wattmetro: P = 3450 W.
La corrente attiva corrisponden-
forno ad arco
Tabella 1 - Fattore di potenza di alcuni apparecchi utilizzatori.
0,8
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CIRCUITI CAPACITIVI
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INCONVENIENTI DI UN BASSO
menti tanto che per un fattore di
FATTORE DI POTENZA
potenza pari a 0,5 la corrente raddoppia rispetto a quella richiesta
Un effetto esattamente opposto
a quello dei circuiti sin qui esami-
Prelevare energia a basso fatto-
con cos φ = 1.
nati, e che vengono denominati
re di potenza significa assorbire
L’ente distributore (Distributore)
“resistivi-induttivi”, è fornito dai cir-
dalla rete una potenza apparente
deve conseguentemente dimen-
cuiti “capacitivi”, ossia caratteriz-
(e quindi una corrente) superiore
sionare i propri generatori, trasfor-
zati dal presentare un forte effetto
alla potenza attiva (e quindi alla
matori, reti di trasporto e distri-
capacitivo.
corrente attiva) necessaria per
buzione in relazione alla corrente
produrre il lavoro richiesto.
assorbita dagli utenti e quindi
dalla potenza apparente effettiva-
Alimentando infatti un condensatore si può rilevare come la cor-
Ciò comporta riflessi negativi sia
mente richiesta con un maggiore
rente risulti nuovamente sfasata
per l’ente che produce e traspor-
impiego di capitali.
di 90° ma in anticipo rispetto alla
ta l’energia sia per l’utilizzatore
tensione (come esemplificato in
finale (Utente). Tanto più è basso
In esercizio inoltre si verificano
figura 3).
il cos φ tanto più elevata risulta
maggiori cadute di tensione,
la potenza apparente richiesta
maggiori perdite di potenza e di
Questo effetto, opposto a quel-
dall’utilizzatore dalla rete di ali-
energia. Il costo dell’energia reat-
lo spiegato precedentemente,
mentazione.
tiva rappresenta infatti una spesa
di trasporto.
dovuto al campo elettrostatico
che si forma tra le armature del
Ciò comporta un aumento di
condensatore, può essere utiliz-
corrente prelevata come indicato
Il Distributore spende di più per
zato, come si vedrà in seguito,
dalla figura 4 (a pagina successi-
trasportare all’utente la stessa
per riportare pressochè in fase
va) che evidenzia come al ridursi
energia attiva, i kWh che effet-
tensione e corrente nei circuiti
del valore del cos φ la corrente
tivamente il cliente consuma e
resistivi-induttivi.
assorbita, a parità di carico, au-
deve pagare, quanta più energia
reattiva è costretto a scambiare.
Spende di più perché è costretto
a fornire al cliente una corrente
maggiore che produce perdite
nelle linee di distribuzione.
Per questi motivi il Distributore
richiede il pagamento di una “penale”, ossia di una maggiorazione
dei costi quando il cos φ scende
sotto determinati valori.
Figura 3 - Diagramma vettoriale delle correnti in un circuito.
Per l’Utente il basso valore di cos φ
comporta, oltre ad un prezzo
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dell’energia maggiorato, i seguenti
a) i quantitativi di energia reattiva
di energia attiva sono soggetti al
inconvenienti:
non superiori al 50% dei corrispon-
pagamento di un corrispettivo.
- aumento della caduta di tensio-
denti prelievi di energia attiva non
nee maggiori perdite di enegia
sono soggetti a penalizzazione.
c) i quantitativi di energia elettrica
reattiva eccedenti il 75% dei corri-
attiva nei cavi (perdite per effetto
Joule) per limitare i quali è neces-
b) i quantitativi di energia elettrica
spondenti prelievi di energia attiva
sario aumentare la sezione dei
reattiva compresi tra il 50% e il
sono soggetti al pagamento di un
conduttori;
75% dei corrispondenti prelievi
corrispettivo maggiorato.
- riduzione della potenza attiva
Tipologia
contrattuale
(kW) effettivamente disponibile al
secondario dei trasformatori MT/BT.
Utenza domestica
In definitiva, una minor potenzialità di trasformatori e cavi e costi di
esercizio più elevati.
in bassa tensione
Utenze in bassa tensione
di illuminazione pubblica
Altre utenze
PENALITÀ PER IL BASSO
FATTORE DI POTENZA:
LE “VECCHIE” REGOLE
in bassa tensione
Utenze in media tensione di
illuminazione pubblica
Altre utenze
“Il valore del fattore di potenza
in media tensione
istantaneo in corrispondenza del
Utenze in alta
massimo carico non deve esse-
e altissima tensione
re inferiore a 0,9 e quello medio
mensile non deve esssere inferiore a 0,7. Se il fattore di potenza
medio mensile è inferiore a 0,7
il Cliente è tenuto a modificare i
propri impianti in modo da ripor-
Energia reattiva compresa tra il 50 e il 75%
dell’energia attiva
Energia reattiva eccedente il 75% dell’energia
attiva
3,23
4,21
3,23
4,21
3,23
4,21
1,51
1,89
1,51
1,89
0,86
1,10
Tabella 2 - Corrispettivi per prelievi di energia reattiva, di cui al comma
13.4 del Testo integrato AEEG, espressi in centesimi di euro/kvarh.
Ia
I = 1,11 Ia
I = 1,43 Ia
I = 1,67 Ia
I = 2 Ia
tarlo almento a tale valore”.
Il sistema di tariffazione dell’energia elettrica era strutturato in modo
che l’energia reattiva assorbita in
eccedenza a quella corrispondente ad un cos φ = 0,9 deve essecos φ
re pagata secondo determinati
importi che dipendono dal livello di
0,9
0,7
0,6
0,5
tensione della rete di alimentazione (Bassa, Media o Alta tensione)
e del fattore di potenza.
Figura 4 - Variazione della corrente totale in un circuito al variare del
fattore di potenza e a parità di corrente attiva assorbita.
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connessi in media tensione e nel
- CCAP sono i costi di capitale
caso di punti di prelievo nella di-
relativi a infrastrutture di rete
Come anticipato, con l’introduzione
sponibilità di clienti finali connessi
allocati all’insieme delle tipologie
della Delibera 180/2013/R/EEL
in bassa tensione con potenza
di contratto servite al medesimo
cambiano le regole:
disponibile superiore a 16,5 kW,
livello di tensione nell’anno n-2;
LE NUOVE REGOLE
applica i corrispettivi di cui alla
a) Nei punti di prelievo nella titola-
Tabella 3.
- kWh è la quantità di energia
attiva prelevata dall’insieme delle
rità di clienti finali il livello minimo
del fattore di potenza istantaneo
Nel dettaglio, si considerano due
tipologie di contratto servite al
in corrispondenza del massimo
componenti: la “componente a
medesimo livello di tensione
carico per prelievi nei periodi di
copertura dei costi delle infrastrut-
nell’anno n-2;
alto carico è pari a 0,9 e il livel-
ture di rete” e i “corrispettivi unitari
lo minimo del fattore di potenza
per i prelievi di energia reattiva
- Δ% kVA è la variazione dell’im-
medio mensile è 0,7.
per livello di tensione a copertura
pegno di potenza apparente
dell’aumento delle perdite di rete”:
rispetto al livello di potenza apparente associato al livello di cos φ
b) Non è consentita agli utenti finali l’immissione in rete di energia
LA COMPONENTE “p”
ammesso, calcolata secondo la
seguente formula:
reattiva nei punti di prelievo nella
titolarità di clienti finali.
La componente a copertura dei
Δ% kVA =
costi delle infrastrutture di rete (p),
L’Authority ha dato maggiori stru-
espresso in €/kVArh, è determina-
menti ai Distributori per il raggiun-
ta secondo la seguente formula:
gimento degli obiettivi. I requisiti
in materia di immissione di energia reattiva non sono più semplici
p=
CCKP
kWh
*
Tant’è che nei casi in cui non
siano rispettate le disposizioni a
e b precedenti, il gestore di rete
competente può chiedere l’adeguamento degli impianti, pena la
sospensione del servizio.
LE TARIFFE
Ciascuna impresa distributrice,
potenza dell’energia elettrica prelevata dall’insieme delle tipologie
Δtan φ
a tutti gli effetti “regola tecnica”.
(cos φLIM)-1
dove cos φ è il livello del fattore di
Δ%kVA
vincoli contrattuali, ma diventano
(cos φ)-1 - (cos φLIM)-1
Punti di prelievo in
media tensione
Punti di prelievo in
bassa tensione
[eurocent/kVArh]
[eurocent/kVArh]
Energia reattiva
compresa tra il 33%
ed il 75% dell’energia
attiva nei periodi
di alto carico
reatt_1MT
reatt_1BT
Energia reattiva
eccedente il 75%
dell’energia attiva
nei periodi di alto carico
reatt_2MT
reatt_2BT
Energia reattiva nei
periodi di basso carico
0
0
nel caso dei punti di prelievo
Tabella 3 - Corrispettivi per prelievi di energia reattiva secondo la nuova
nella disponibilità di clienti finali
Delibera AEEG 180/2013/R/EEL.
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di contratto servite al medesimo
dove wep è il livello medio del
mente dall’Authority, in corrispon-
livello di tensione nell’anno n-2.
prezzo all’ingrosso dell’ener-
denza con l’aggiornamento delle
gia elettrica relativo al periodo
tariffe per i servizi di trasmis-
cos φLIM è il livello del fattore di po-
compreso tra il quarto trimestre
sione e distribuzione dell’ener-
tenza ammesso dalla regolazione.
dell’anno n-2 ed il terzo trimestre
gia elettrica. La quota parte dei
dell’anno n-1;
corrispettivi relativa alla copertura
- tan φ è la variazione del consu-
Δ%Λ è la stima della variazione
dei costi di rete verrà aggiornata
mo di energia reattiva per unità di
percentuale delle perdite di rete;
applicando il tasso di variazione
energia attiva assorbita rispetto al
%Pp le perdite di rete standard.
medio annuo del deflatore degli
livello di energia reattiva per unità
I valori delle componenti tariffarie
investimenti fissi lordi rilevato
di energia attiva assorbita asso-
per ciascuno dei due scaglioni in-
dall’Istat, riferito agli ultimi quat-
ciato al livello di cos φ ammesso,
dividuato nella Tabella 3 è calco-
tro trimestri disponibili sulla base
calcolata secondo la seguente
lato mediando i valori assunti da p
del calendario di pubblicazione
formula:
ed e negli intervalli rilevanti.
dell’Istat. I corrispettivi relativi alla
copertura dei costi connessi alle
Δtan φ = tan φ - tan φLIM
dove tan φ è la tangente relativa
AGGIORNAMENTO DEI
perdite sarnno aggiornati appli-
CORRISPETTIVI PER PRELIEVI
cando il tasso di variazione medio
DI ENERGIA REATTIVA
annuo del prezzo all’ingrosso
dell’energia elettrica, riferito al
all’angolo φ, corrispondente al
livello del fattore di potenza dell’e-
I corrispettivi per prelievi di ener-
periodo compreso tra il quarto
nergia elettrica prelevata dall’in-
gia reattiva non saranno più fissi,
trimestre dell’anno n-2 ed il terzo
sieme delle tipologie di contratto
ma saranno aggiornati annual-
trimestre dell’anno n-1.
servite al medesimo livello di
tensione nell’anno n-2;
fino a tutto il 2015
secondo
scaglione
all’angolo φLIM, corrispondente
al livello del fattore di potenza
cos φ = 0,8
ammesso;
LA COMPONENTE “e”
I corrispettivi unitari per i prelievi
50%
33%
delle perdite di rete (e), espresso
in €/kVArh, nell’anno n sono rap-
energia attiva (in F1 e F2)
Franchigia
cos φ = 0,9
tensione a copertura dell’aumento
75%
primo
scaglione
75%
di energia reattiva per livello di
secondo
scaglione
cos φ = 0,8
75%
primo
scaglione
50%
cos φ = 0,95
Franchigia
tan φLIM è la tangente relativa
dal 2016
33%
energia reattiva
presentati dalla formula seguente:
e = wep *
Δ%Λ
Δtan φ
* %Pp
Figura 5 - Confronto tra l’attuale tariffazione e la nuova. Si noti che l’utente ora virtuoso (cosfi = 0,9) si troverà a pagare un corrispettivo.